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STM32中斷優先順序徹底講解

STM32 目前支援的中斷共為 84 個(16 個核心+68 個外部), 16 級可程式設計中斷優先順序
的設定(僅使用中斷優先順序設定 8bit 中的高 4 位)和16個搶佔優先順序(因為搶佔優先順序最多可以有四位數)。

二:優先順序判斷

STM32(Cortex-M3)中有兩個優先順序的概念——搶佔式優先順序和響應優先順序,有人把響應優先順序稱作'亞優先順序'或'副優先順序',每個中斷源都需要被指定這兩種優先順序。

具有高搶佔式優先順序的中斷可以在具有低搶佔式優先順序的中斷處理過程中被響應,即中斷巢狀,或者說高搶佔式優先順序的中斷可以巢狀低搶佔式優先順序的中斷。

當兩個中斷源的搶佔式優先順序相同時,這兩個中斷將沒有巢狀關係,當一箇中斷到來後,如果正在處理另一箇中斷,這個後到來的中斷就要等到前一箇中斷處理完之後才能被處理。如果這兩個中斷同時到達,則中斷控制器根據他們的響應優先順序高低來決定先處理哪一個;如果他們的搶佔式優先順序和響應優先順序都相等,則根據他們在中斷表中的排位順序決定先處理哪一個。

三:優先順序分組
既然每個中斷源都需要被指定這兩種優先順序,就需要有相應的暫存器位記錄每個中斷的優先順序;在Cortex-M3中定義了8個位元位用於設定中斷源的優先順序,這8個位元位在NVIC應用中斷與復位控制寄叢器(AIRCR)的中斷優先順序分組域中,可以有8種分配方式,如下:

所有8位用於指定響應優先順序
最高1位用於指定搶佔式優先順序,最低7位用於指定響應優先順序
最高2位用於指定搶佔式優先順序,最低6位用於指定響應優先順序
最高3位用於指定搶佔式優先順序,最低5位用於指定響應優先順序
最高4位用於指定搶佔式優先順序,最低4位用於指定響應優先順序
最高5位用於指定搶佔式優先順序,最低3位用於指定響應優先順序
最高6位用於指定搶佔式優先順序,最低2位用於指定響應優先順序
最高7位用於指定搶佔式優先順序,最低1位用於指定響應優先順序

這就是優先順序分組的概念。

Cortex-M3允許具有較少中斷源時使用較少的暫存器位指定中斷源的優先順序,因此STM32把指定中斷優先順序的暫存器位減少到4位(AIRCR高四位),這4個暫存器位的分組方式如下:

第0組:所有4位用於指定響應優先順序
第1組:最高1位用於指定搶佔式優先順序,最低3位用於指定響應優先順序
第2組:最高2位用於指定搶佔式優先順序,最低2位用於指定響應優先順序
第3組:最高3位用於指定搶佔式優先順序,最低1位用於指定響應優先順序
第4組:所有4位用於指定搶佔式優先順序

可以通過呼叫STM32的韌體庫中的函式NVIC_PriorityGroupConfig()選擇使用哪種優先順序分組方式,這個函式的引數有下列5種:

NVIC_PriorityGroup_0 => 選擇第0組
NVIC_PriorityGroup_1 => 選擇第1組
NVIC_PriorityGroup_2 => 選擇第2組
NVIC_PriorityGroup_3 => 選擇第3組
NVIC_PriorityGroup_4 => 選擇第4組

中斷優先順序分組是為了給搶佔式優先順序和響應優先順序在中斷優先順序寄叢器的高四位分配各個優先順序數字所佔的位數在一個程式中只能設定一次

四:中斷源的優先順序

接下來就是指定中斷源的優先順序,中斷源優先順序是在中斷優先順序暫存器中設定的,只能設定及高四位,必須根據中斷優先順序分組中設定好的位數來在該暫存器中設定相應的數值。假如你選擇中斷優先順序分組的第3組:最高3位用於指定搶佔式優先順序,最低1位用於指定響應優先順序,那麼搶佔式優先順序就有000-111共八種資料選擇,也就是有八個中斷巢狀,而響應優先順序中有0和1兩種,總共有8*2=16種優先順序。

中斷源優先順序具體的設定了該中斷源的優先級別

在一個程式中可以設定多個(最多16個)優先順序,每個中斷源只能設定的一個。

每寫一個關於中斷優先順序的程式必須包含下列兩個函式:

(1)void NVIC_PriorityGroupConfig(u32 NVIC_PriorityGroup)中斷分組設定

(2)void NVIC_Init(NVIC_InitTypeDef* NVIC_InitStruct)中斷優先順序設定